DE2107484A1

DE2107484A1 - Herstellung von Estrichen und Bauelementen nach dem Fließverfahren

Info

Publication number: DE2107484A1
Application number: DE19712107484
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr. 5000 Köln Schaupp
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1971-02-17
Filing date: 1971-02-17
Publication date: 1972-08-31
Also published as: GB1375922A; SE368697B; NO132833B; BE779429A; FR2125997A5; NO132833C; NL7202109A

Description

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FARBENFABRIKEN BAYER AG LEVERKUSEN-ieyeiwerk ^β"· 1971 FatentAbteiluaf GB/Gg

Herstellung von Estrichen und Bauelementen nach dem Fließverfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Estrichen und Bauteilen aus einem mit Wasser zu einem dünnflüssigen Brei angeteigten Bindemittel, besonders Anhydrit, unter Verwendung eines Schnellaufenden Mischers, dem vorzugsweise eine Feststoff-Pumpe direkt nachgeschaltet ist.

Zur Herstellung von Estrichen und Bauelementen werden im allgemeinen anorganische Bindemittel, wie Zement, Anhydrit oder Magnesit mit Zuschlagstoffen gemagert und teilweise unter Zusatz von Anregern sowie anderen, die Eigenschaften der Endprodukte und die Verarbeitbarkeit der Mörtel verbessernden Zusätze verwendet. Bindemittel und Zuschläge werden dabei in der Regel an der Baustelle in Zwangsmischern unter Zugabe von Wasser vermischt und die erhaltenen Mörtel in nassem Zustand auf die Rohdecke oder die Dämmschicht bzw. einer darüberliegenden Folie aufgebracht, auf Niveau abgezogen, gerieben und geglättet. Die hierbei als Mischer eingesetzten Geräte sind Zwangsmischer in horizontaler oder vertikaler Ausführung. Die Umdrehungszahl der Mischarme liegt bei diesen Geräten im allgemeinen zwischen 30 und 60 U/min.

Die eingebrachten Mörtel erhärten je nach Art des Bindemittels nach Stunden oder Tagen zu einer festen Masse, die als Unterlage für Oberbeläge, wie Kunststoffbeläge, Linoleum,

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Beschichtungen oder Parkett dient. In manchen Fällen, z. B. bei Industrie-Estrichen wird auf einen Oberbelag verzichtet oder die Oberfläche nur durch das Aufbringen einer Kunstharzversiegelung besonders abriebfest und staubfrei gemacht. Der Estrich kann hierbei auch durch Pigmentierung eine einheitliche Färbung erhalten.

Die so hergestellten Estriche haben die Aufgabe, einen festen, ebenen und glatten Untergrund zu schaffen und, soweit sie schwimmend verlegt sind, in Verbindung mit einer geeigneten Dämmschicht eine entsprechende Schall- und Wärmedämmung zu liefern. Die Auswahl der Bindemittel geschieht je nach den vorgesehenen Belastungen sowie nach Größe der Räume. So haben sich vor allem für große Räume Estriche aus Anhydrit besonders bewährt, da diese auch in großen Flächen in fugenloser Ausführung hergestellt werden können.

Wenn auch die sogenannten Mörtelestriche in der Vergangenheit meist mit Erfolg ausgeführt wurden, so wirkt sich doch der dazu notwendige relativ hohe Arbeitsaufwand, vor allem im Zuge der stark ansteigenden Löhne, wie auch die Anfälligkeit gegenüber der Verwendung ungeeigneter Zuschlagstoffe, oft nachteilig für diese Estriche aus.

Es wurde bereits versucht, die Verlege leistung bei den Mörtelestrichen durch Einsatz sogenannter Mörtelförderer zu erhöhen. Die dadurch erzielte Leistungsverbesserung wurde meist durch den hohen Verschleiß der Geräte ausgeglichen. Daneben wurde bei vielen dieser Geräte eine teilweise Entmischung des geförderten Mörtels festgestellt, deren Folge Qualitätsminderungen im Estrich waren.

Es wurde nun gefunden, daß Estriche mit geringem Arbeitsaufwand praktisch risikolos hergestellt werden können, wenn Anhydrit vorzugsweise ohne Zuschlagstoffe bzw. mit nur

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geringer Magerung (ζ. B. durch Holzspäne, Perlite, Vermiculite und ähnliches) in einem sehneHäufenden Mischer mit Wasser angeteigt und sofort mit einer nachgeschalteten Pumpe zur Verarbeitungsstelle transportiert und dort verarbeitet wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Verarbeitung von Anhydrit durch Vermischen des Anhydrits sowie eventuell Zusatzmitteln mit Wasser und anschließende Formgebung zu Estrichen oder Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermischung in einem sehneHäufenden Mischer mit einer Umdrehungszahl zwischen 150 und 1400, vorzugsweise 350 bis 700 U/min und mit einem Gewichtsverhältnis Anmachwasser zu Bindemittel von 0,25 bis 0,40, vorzugsweise von 0,30 bis 0,35 erfolgt, anschließend die gut fließfähige Mischung unmittelbar zur Verar- ι beitungsstelle gefördert und verarbeitet wird, "

Unter Zusatzmitteln werden die einschlägigen Anreger bzw. Verzögerer, Magerungsmittel sowie andere die Eigenschaften des Anhydrits bzw. der daraus hergestellten Mörtel bzw. Endprodukte modifizierenden Stoffe, wie z. B. Verflüssiger, Pigmente usw. verstanden.

Ungemagerte Bindemittel, vor allem Anhydrit, wurden nach Vermischen mit Wasser bereits in der Vergangenheit mehrfach zur Herstellung von Estrichen und Bauteilen eingesetzt. So wird z. B. in der deutschen Patentschrift 812 414 Anhydrit mit 18 - 23 % Wasser angeteigt und dann durch Kneten oder Pressen i verarbeitet. In der deutschen Patentschift 814 578 wird Anhydrit unter Zusatz von Beschleunigern mit 15 - 25 % Wasser angemacht und in üblicher Weise zu Bauelementen, wie z. B. Fußböden verformt. In der deutschen Patentschrift 846 820 wird die Herstellung geformter Bauteile aus Anhydrit beansprucht, der mit Wasser zu einer krümeligen Masse angemacht ist und später durch intensive Bewegung, wie Rütteln, Schleudern usw. in einen plastischen Zustand überführt wird.

Keines dieser Verfahren konnte sich durchsetzen, da durchweg ein relativ trockener, nicht fließfähiger Brei verwendet wurde,

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der nur mit einem hohen körperlichen oder apparativen Aufwand verarbeitet werden konnte. Daneben zeigten die damit hergestellten Bauteile bei nachträglichem Feuchtwerden oft eine hohe Quellneigung, die zum Teil zum Aufwölben und zum Zerstören der Bauelemente führte.

Andererseits ergab Anhydrit, der unter Verwendung der im Estrichgewerbe bislang üblichen Mischer mit einem hohen Wasserzusatz fließfähig gemacht und so verarbeitet wurde, im abgebundenen Zustand nicht nur ungenügende Festigkeiten, sondern neigte auch, besonders während des Abbindens, zu starker Rißbildung. .

Um die genannten Schwierigkeiten zu überwinden, wurde bereits versucht, den Anhydrit durch Zusatz geeigneter Verflüssiger in den für die Herstellung von Estrichen allgemein bekannten Aggregaten zu einem dünnen fließfähigen Bindemittelbrei anzuteigen und so zu verarbeiten. Nachteilig wirkt sich bei diesem Verfahren ein erhöhter Schwund aus, der zur Rißbildung bei den damit hergestellten Bauteilen führen kann sowie ein durch das Zusatzmittel entstehender starker Klebeffekt des Bindemittelbreies, der eine nachträgliche Oberflächenbearbeitung sehr schwierig macht. Besonders aber machen sich hierbei die hohen zusätzlichen Kosten, die durch die Verwendung geeigneter Verflüssiger entstehen, negativ bemerkbar.

Durch das erfindungsgemäße Arbeiten werden die vorgenannten Nachteile beseitigt. Wesentlicher Punkt der Erfindung ist dabei die Verwendung eines Mischgerätes, das durch eine hohe Umdrehungszahl des Mischarmes bzw. der Mischarme das Bindemittel in Wasser so aufschließt, daß die dabei erhaltene Dispersion sowohl während des Transportes als auch nach der Verarbeitung stabil bleibt, d. h. keine Absetzerscheinungen aufweist, leicht, d. h. ohne großen Arbeitsaufwand verarbeitbar ist und dem damit hergestellten Bauteil hohe Festigkeiten verleiht, ohne Gefahr

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zu laufen, daß durch spätere Schwundrisse oder Aufwölbungen Schaden entstehen. Die Viskosität einer solchen Dispersion liegt zwischen 100 und 1000 cP, vorzugsweise bei 300 - 500 cP, bei einer Schergeschwindigkeit D von 200 (1/s), der Fließwinkel zwischen 0 und 30° C, vorzugsweise zwischen 5 und 15 C.

Wieweit sich das Fließverhalten einer Anhydrit-Dispersion durch die Intensität des Mischens beeinflussen läßt, zeigt deren Viskosität, die in Fig. 1 in Abhängigkeit vom Schergefälle aufgetragen ist. Bei diesem Versuch wurde mit einem Wasserbindemittelfaktor (WBF) von 0,36 gearbeitet.

Durch das gute Dispergieren des Anhydrits in Wasser wird nicht nur eine gut transportier- und verarbeitbare Masse erhalten, sondern vor allem auch ein Material, das in Form des verlegten Estrichs trotz der flüssigen Konsistenz des eingebrachten Mörtelbreies hohe Festigkeiten und keine Schwundrisse ergibt. Andererseits wird, der Anhydrit durch den guten Aufschluß im Wasser so aktiviert, daß er schnell abbindet, weitgehend hydratisiert und dadurch Quellwirkungen durch Nachhydratisierung vermeidet.

Zur Herstellung des Anhydritbreies wird ein Mischer verwendet, dessen Umdrehungszahl zwischen 150 und 1400 U/min liegt, vorzugsweise zwischen 350 und 700 U/min, dem ein geeignetes Förderorgan z. B. eine Pumpe, wie z. B. eine Schnecken- oder eine Kolbenpumpe direkt nachgeschaltet ist.

Der Wasserbindemittelwert (WBF), d. h. das Verhältnis des eingesetzten Anmachwassers zum Bindemittel beträgt dabei 0,25 bis 0,40, vorzugsweise 0,30 bis 0,35.

Wie bereits ausgeführt, besteht die Mörtelmischung -vorzugsweise lediglich aus Anhydrit und Wasser in dem angeg ebenen

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Mischungsverhältnis. Eventuell kann die Mischung noch Magerungsmittel in Mengen bis 50 Gew.%, vorzugsweise von 20 bis 50 Gew.%, bezogen auf Anhydrit, enthalten. Es wurden die bekannten Magerungsmittel wie Sägespäne, Perlite, Vermiculite, Quarssand, Korkschrot und andere wärme- oder schallisolierende Stoffe verwendet. Andere Zuschlagstoffe wie z. B. Verflüssiger werden nur in Sonderfällen zugesetzt und sind in der Regel nicht notwendig.

Das 3rfindungsgemäße Verfahren kann chargenweise durchgeführt werden, d. h. zunächst wird der Bindemittelbrei gemischt und anschließend durch Pumpen abtransportiert. Besonders vorteilhaft wird jedoch in kontinuierlicher Weise gearbeitet, indem in einer geeigneten Apparatur Bindemittel und Wasser kontinuierlich zusanffiiöngef ührt, mit einem sehne Häufenden Rührer gemischt und das fertige Gemisch laufend bis zur Verarbeitungsstelle gepumpt wird, Das Abziehen des Bindemittelbreies auf des vorgesehene Niveau wird vorzugsweise mit einem Rechen durchgeführt oder mit einer leichten Metallabziehlatte, an der ein kleiner Rüttler befestigt ist.

Als selir günstig hat es sich dabei erwiesen, wenn der eingebrachte Mörtel nach dem Egalisieren der Oberfläche bereits nach kurzer Zeit soweit erstarrt ist, daß seine Oberfläche fertiggeglättet werden kann. Das Glätten geschieht vorzugsweise mit einer Glättmaschine, z. B. einem Flügelglätter, kann aber auch von Hand durchgeführt werden. Auch ist es 3icglioh_f den egalisierten und bereits erstarrten, aber noch frischen Estrich innerhalb von 12 Stunden mit einem Anhydritbrei :.'3Z"ügleichen_e In allen Fällen wird eine Estrichoberfläche orbalten, die einwar Ifrai eben und vor allem so glatt ist, da 3 eine weitere Behandlung, z. B, Spachteln vor dem Verlegen Iss Obsrbelages, entfallen kann,

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Um ein genügend schnelles Erstarren zu erreichen, werden dem Anhydrit Anreger zugegeben, in Mengen von 0,1 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf Anhydrit, die einerseits dazu beitragen, bei einer weitgehend flüssigen Konsistanz des Bindemittelbreies einen mittleren Wasserbindemittelfaktor einzuhalten, der beim Erstarren des in gut dispergierter Form vorliegenden Materials weder ein sichtbares Schwinden -loch ein entsprechendes Quellen zuläßt. Darüber hinaus muß der verwendete Anreger so auf das dispergierte Bindemittel abgestimmt sein, daß der Bindemittelbrei wohl seine Leichtflussigke.it solange behält, bis er über Rohr- oder Schlauchleitungen an die Verarbeitungsstelle transportiert und dort auf Niveau abgezogen ist, dann aber möglichst | so schnell erstarrt, daß er nach kurzer Zeit begangen und an seiner Oberfläche geglättet werden kann.

Als Anreger werden die aus der Anhydritverarbeitung bekannten Stoffe wie z. B. Alkali- und Erdalkalisalze, insbesondere deren Sulfate, sowie Eisensulfate Aluminiumsulfat, Kali-Alaun, Zinksulfat, zugesetzt. Es kann auch mit Verzögerern, wie z. B. Phosphaten, Zitronen- und Weinsäure bzw. deren Salzen gearbeitet werden.

Damit ist es möglich, mit relativ geringen Kosten Estriche herzustellen, die den Anforderungen bezüglich Festigkeiten, Oberflächenbeschaffenheit und frühzeitiger Begehbarkeit, wie I sie heute am Bau gefordert werden, voll entsprechen.

Die vorstehenden Ausführungen gelten in analoger Weise auch für die Herstellung von Bauteilen wie z. B. Platten, Verkleidungen, Wandelementen usw. Armierungen sollten vor dem Einbau einen Korrosionsschutz erhalten, z. B. durch einen Bitumenanstrich oder durch Ummantelung mit einer Kunstoffschicht.

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Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1;

200 kg syiith. Anhydrit, dem 2 % Anreger, bestehend aus 1,2 % Kaliumsulfat und 0,8 % Kalkhydrat, zugesetzt sind, werden mit 70 1 Wasser in einem Schnellmischer angeteigt. Der Mischer, dem zunächst das Wasser zugegeben wird, läuft anfänglich mit einer Drehzahl von 150 U/min., die mit Zugabe des Bindemittels auf 680 U/min, gesteigert wird. Mit dieser Umdrehungsgeschwindigkeit wird das Anhydrit-Wasser-Gemisch eine Minute lang kräftig bearbeitet, bis ein dünnflüssiger, sämiger Brei vorliegt. Dieser Brei wird mit einer Doppelkolbenpumpe innerhalb von 50 Sekunden über eine Strecke von 80 m bei 20 m Höhenunterschied gepumpt. An der Verarbeitungsstelle tritt der Anhydrit-Brei als dünne Flüssigkeit mit einem Schüttwinkel von 12° und mit einer Viskosität von 430 cP/200 (1/s) aus. Das Material wird mit einem Rechen zwischen Lehren im Abstand von 2 m ausgezogen und mit einer 3 m langen Latte leicht abgezogen. Dann bleibt es liegen, bis es oberflächlich erstarrt. Dies ist nach etwa 120 Minuten der Fall. Mit Hilfe von Steigbrettern kann der erstarrte Mörtel begangen und mit einer Flügelglättmaschine abgeglättet werden. Ein besonders guter Glätt-Effekt wird erhalten, wenn mit dem Glättspan per Hand nachgeglättet wird. Der erhaltene Estrich besitzt nach 28 Tagen ein Raumgewicht von 1,72 kg/l, eine BiegeZugfestigkeit von 55 kp/qcm und eine Druckfestigkeit von 320 kp/qcm.

Beispiel 2;

Synth. Anhydrit, dem ein Anregergemisch, bestehend aus gleichen Teilen Kaliumsulfat und Eisen-II-Sulfat, in einer Menge von 2 % homogen untergemischt ist, wird kontinuierlich einem mit einer

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Umdrehungszahl von 520 U/min, laufenden Mischer zugeführt. Die Dosierung ist dabei so eingestellt, daß pro Stunde 2000 kg Anhydrit und 650 Liter Wasser zugeführt werden. Eine in unmittelbarer Verbindung mit dem Rührer laufende Schneckenpumpe fördert den erhaltenen dünnbreiigen Mörtel über eine 50 m lange Schlauchleitung auf 18 m Höhe zur Verarbeitungsstelle. Die mit diesem Mörtel hergestellte Estrichfläche kann bereits nach 110 Minuten begangen und dabei fertiggeglättet werden. Die erhaltenen Festigkeiten liegen bei 60 kp/qcm für Biegezug und 350 kp/qcm für Druck nach 28 Tagen.

Beispiel 3:

Eine breiartige Masse, wie in Beispiel 2, aus Anhydritbinder und Wasser, jedoch mit einem WBF von 0,30, hergestellt, wird in Formen mit den Maßen 100 χ 50 χ 2,5 cm gegossen. Die Formen, die kontinuierlich auf einem waagerechten Band zu- und abgeführt werden-, laufen über einen Vibrator mit der Frequenz von 1450 Hz. Der Bindemittelbrei läuft dabei praktisch bis auf das Niveau der Randeinfassung aus und wird dann noch in einer direkt nachgeschalteten Abziehvorrichtung abgeglichen. Die Bandgeschwindigkeit entspricht der Ausflußgeschwindigkeit des Bindemittelbreies. Die Platten können nach 120 Minuten entschalt und auf die schmale Kante gestellt, dem Lager- und Trockenraum zugeführt werden. Die so hergestellten und getrockneten Platten haben eine Biegezugfestigkeit von 68 kp/qcm und eine Druckfestigkeit von 410 kp/qcm. Sie können zur Herstellung von Fertigestrichen im Trockeneinbau verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche;

M ) Verfahren zur Verarbeitung von Anhydrit durch Vermischen des Anhydrits sowie eventuell Zusatzmitteln mit Wasser und anschließende Formgebung zu Estrichen oder Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermischung in einem schnelllaufenden Mischer mit einer Umdrehungszahl zwischen 150 und 1400, vorzugsweise 350 bis 700 U/min, und mit einem Gewichtsverhältnis Anmachwasser zu Bindemittel von 0,25 bis 0,40, vorzugsweise von 0,30 bis 0,35 erfolgt, anschließend die gut fließfähige Mischung unmittelbar zur Verarbeitungsstelle gefördert und verarbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anhydritmischung keine Verflüssiger zugegeben werden, die Viskosität der Mischung 100 bis 1000 cP, vorzugsweise 300-500 cP bei einer Schergeschwindigkeit D von 200 (1/sec.) liegt und der Fließwinkel 0 bis 30°, vorzugsweise 5 bis 15° beträgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anhydritmischungen Magerungsmittel in Mengen von 20 Ms 50 Gew.%, bezogen auf Anhydrit, zugesetzt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennze^ehnet, dsJ das Mischen des Bindemittels mit dem Wasser und die Förderung des erhaltenen Bindsmittelbreies zur Ver-

in kontinuierlicher Weise erfolgt.

Verfahren na.oh einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verarbeitung des Bindemittelbreis zu Estrichen die Oberfläche des Breis mit einer leichten

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Metallatte abgezogen wird, an der ein kleiner Rüttler
befestigt ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die auf Niveau abgezogene Estrichoberfläche mit einer Flügelglättmaschine geglättet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die abgezogene Estrichoberfläche nach dem Erstarren innerhalb von 12 Stunden mit einem Anhydritbrei abgeglättet wird.

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